EP1354835A1 - Driving device for a folding blade - Google Patents

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EP1354835A1
EP1354835A1 EP02005988A EP02005988A EP1354835A1 EP 1354835 A1 EP1354835 A1 EP 1354835A1 EP 02005988 A EP02005988 A EP 02005988A EP 02005988 A EP02005988 A EP 02005988A EP 1354835 A1 EP1354835 A1 EP 1354835A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
folding
sword
drive
sheet
folding sword
Prior art date
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Application number
EP02005988A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP1354835B1 (en
Inventor
Eberhard Krieger
Erich Schauer
Martin Sailer
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MBO Postpress Solutions GmbH
Original Assignee
Maschinenbau Oppenweiler Binder GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to EP20020005988 priority patent/EP1354835B1/en
Publication of EP1354835A1 publication Critical patent/EP1354835A1/en
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Publication of EP1354835B1 publication Critical patent/EP1354835B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H45/00—Folding thin material
    • B65H45/12—Folding articles or webs with application of pressure to define or form crease lines
    • B65H45/18—Oscillating or reciprocating blade folders

Definitions

  • the invention relates to a folding sword drive device for a folding machine according to the preamble of claim 1.
  • a folding sword drive device for a folding machine in which a positively guided folding sword is connected via connecting links to two swivel links which are pivoted back and forth synchronously for driving the folding sword.
  • the speed of the folding blade has a sinusoidal shape, as shown in a path-time diagram in FIG. 5.
  • s 1 denotes the upper end position of the folding sword
  • s 2 the position of the folding sword when it hits the sheet
  • s 3 the lower reversal point of the folding sword.
  • the speed of the folding blade decreases before the lower turning point is reached.
  • the sheet is gripped by the folding rollers rotating at high speed and subtracted from the folding sword. Due to the slow return stroke of the folding sword, the sheet comes into contact with the folding sword again.
  • perforated sheets in particular, can be distorted when they are transferred to the folding rollers and can therefore be inaccurately folded during further processing within the folding machine.
  • a pneumatically controlled Folding sword drive device which is guided in a vertical direction Has drive rod, at the lower end of a folding sword is attached.
  • Drive rod is attached to a reciprocating piston, which is guided in a cylindrical housing is.
  • the drive rod kept in an upper setting.
  • the space of the housing below the piston is pressurized, so that the piston with drive rod and folding blade moves down.
  • the course of the speed of the drive rod and the folding blade is one pneumatic drive not controllable; this leads to a hard one in particular Impact in the end positions.
  • the invention has for its object a structurally simple means Folding sword drive device to create an exact folding of a sheet the folding sword ensures.
  • the sheet is slow (approximately zero) detected to tear the sheet when hitting the folding sword to prevent. After the sheet has been caught by the folding sword, the Sheets are always safely guided until they leave the folding blade. This is only at guaranteed a sword speed that is adapted to the folding roller speed is because only then is the contact between the bow and folding sword throughout Hubes remains. When the sheet is handed over, the sheet speed is that Sword speed and the folding roller circumferential speed also the same.
  • the folding sword immediately after detection of the sheet from the folding rollers is suddenly withdrawn, the folding quality is significantly increased. In this case it surpasses the high friction between sheets and folding rollers in connection with the high paper speed (Impulse) by far the low friction of the sheet with the folding sword during the backward movement, so that a safe sheet guidance and transfer is guaranteed.
  • a voice coil drive as a lifting drive makes it possible to change the speed to control the folding sword as desired, with a high dynamic is achieved with little and simple construction.
  • Voice coil drive systems are based on the technology of a loudspeaker.
  • On Voice coil drive or voice coil actuator is a two-pole, non-commutated drive mechanism with limited way. It has a linear characteristic, a high repetition and positioning accuracy and is free of hysteresis.
  • the voice coil drive has has a low electrical and mechanical time constant and has a high output in relation to its mass and volume.
  • a voice coil actuator consists of two components, a coil former has a non-magnetic support member on which a coil is wound, and one Magnetic body with a magnetic circuit made of permanent magnets. In the installed state the coil is in the air gap of the magnetic circuit. One element is mechanical attached to allow movement along the force vector. If a coil current flows, a force is generated. Direction and amplitude are determined by the current and direction determined.
  • the power and speed of the voice coil actuator is so high that it is controlled slower phases are possible. The required total time is nevertheless achieved.
  • the folding blade drive device shown in FIG. 1 has a mounting plate 3 on, by means of which the folding sword drive device is fixed to a folding machine can be.
  • the folding sword drive device also has a housing 30, which comprises a cylindrical housing wall 12 which passes through on its upper end face an upper housing cover 8 and on its lower end face by a lower housing cover 17 is closed.
  • the housing 30 is about a horizontal pivot axis 2 pivotable, which passes through the upper housing cover 8.
  • the inclination of the Housing 30 can be screw 5 passing through the mounting plate 3 can be set, which is in threaded engagement with the lower housing cover 17.
  • Between the lower housing cover 17 and the mounting plate 3 is an elastic element 4 arranged by a bias on the housing 30 in one of the mounting plate 3 opposite direction is exercised.
  • the height of the housing 30 is about one Threaded rod 1 adjustable
  • a drive rod 11 passes coaxially through the housing 30.
  • the drive rod 11 is surrounded in its upper area by a cylindrical spacer 7, which passes through a central through opening 32 in the upper housing cover 8 and is guided in this.
  • the lower end of the drive rod 11 is in a central through opening 34 guided in the lower housing cover 17.
  • a coil former 9 is fastened to the underside of the upper housing cover 8, which is formed by a non-magnetic support element around which a coil is wound is.
  • the coil former 9 has a central through opening 40 through which the spacer bushing 7 and drive rod 11 pass through.
  • Below the bobbin 9 is In the housing 30, a magnetic body 13 is arranged, which consists of a magnetic circuit made of permanent magnets is formed.
  • the drive rod 11 passes through a central through opening 42 in the magnetic body 13, the outer diameter of the drive rod 11 in this area essentially the inner diameter of the through opening 42 corresponds.
  • the drive rod 11 has one Section 44 with an enlarged diameter on which the magnetic body 13 with its bears against the lower end face, between the lower end face of the magnet body 13 and the section 44 a shim 14 is arranged.
  • Section 44 of the drive rod 11 is in the area between the shim 14 and the top of the lower housing cover 17 surrounded by a coil spring 15 which the magnetic body 13 and the drive rod 11 pretensioned so that the folding sword 18 in de-energized Condition can not fall ..
  • the upper end face of the magnetic body 13 is applied the lower end of the spacer 7, the magnet body by tightening a nut 6 which is threadedly engaged with the upper end of the drive rod 11 is fixed between the spacer 7 and the section 44.
  • the outer diameter of the magnetic body 13 is slightly smaller than the inner diameter of the housing wall 12.
  • the magnetic body 13 has a Ring flange 38, whose outer diameter is essentially the inner diameter corresponds to the housing wall 12 ..
  • the outer diameter of the coil body 9 corresponds essentially to the outer diameter of the magnetic body 13.
  • the bobbin 9 and the upper section of the magnetic body 13 surrounded by an annular upper end position damping 10, to which the flange 38 abuts.
  • an annular lower end position damper 16 attached to the shim 14 strikes when the drive rod 11 is moved into its lowermost end position.
  • a force is generated by applying a current to the coil former 9, wherein the direction and the amplitude is determined by the current strength and direction.
  • the folding roller speed and the sheet speed ideally up to Paper delivery right away.
  • FIG 3 shows the theoretical determination of the speed v sch of the folding blade 18 provided that the speed v p of the sheet 20 and the tangential speed of movement v fw of the folding rollers 22, 24 are the same.
  • the speed v sch is determined from a triangle of vectors.
  • the vertically directed vector v sch is appended to the top of the horizontal vector of the speed v p .
  • the length of the vertical vector v sch up to its intersection with the tangent to the folding roller through the beginning of the vector v p gives the magnitude of the speed v sch .
  • FIG. 4 An optimal time-path diagram for the movement of the folding sword is shown in FIG. 4.
  • the folding sword is moved at a relatively high speed between positions s 1 and s 2 , the folding sword being braked before position s 2 , at which it hits the sheet, so that it hits the sheet at low speed.
  • the folding sword is like this until the lowest end position is reached that moves the speed of the lower end of the folding sword in the direction of movement portion of the circumferential roller speed at the lower end of the folding sword.
  • the sheet is fed to the folding rollers at the absolute peripheral speed of the folding rollers to hand over.
  • the folding sword is then jerked back to its uppermost end position.
  • the backward movement advantageously takes place at a very high speed, which is so large that due to the inertia of the bow, bow retraction is no longer possible is.
  • the sheet speed is the folding roller speed and ideally the sword speed until the bow is handed over equal. This prevents friction between the sheet and the folding rollers.
  • good results are also achieved when the peripheral speed of the Folding rollers exceed the sheet speed by less than 15%.
  • the voice coil drive is special for controlling the movement of the folding blade well suited.
  • other highly dynamic controllable drives are also possible, such as. pneumatic or hydraulic.
  • the end position dampers 10, 15 can be dispensed with when the stroke is through the control device is precisely changed over without a stop of the magnetic body (13).

Landscapes

  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)

Abstract

The folding tongue drive has a linear lifting drive (28) controlled by a controller so that the folding tongue (18) contacts the sheet at low speed and is then moved essentially at the component of the peripheral speed of the folding rollers in the direction of motion of the folding tongue to the height of the lower end of the folding tongue until the sheet is drawn between the rollers.

Description

Die Erfindung betrifft eine Falzschwertantriebsvorrichtung für ein Falzmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a folding sword drive device for a folding machine according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-38 09 449 C1 ist eine Falzschwertantriebsvorrichtung für eine Falzmaschine bekannt, bei ein zwangsgeführtes Falzschwert über Verbindungslenker mit zwei Schwenkgliedern verbunden ist, die für einen Antrieb des Falzschwertes synchron hin- und her verschwenkt werden. Aufgrund dieser Konstruktion hat die Geschwindigkeit des Falzschwertes einen sinusförmigen Verlauf, wie er in Fig. 5 in einem Weg - Zeit -Diagramm gezeigt ist. s1 bezeichnet hierbei die obere Endlage des Falzschwertes, s2 die Lage des Falzschwertes bei Auftreffen auf den Bogen und s3 den unteren Umkehrpunkt des Falzschwertes. Wie zu erkennen ist, nimmt die Geschwindigkeit des Falzschwertes vor Erreichen des unteren Umkehrpunkts ab. Der Bogen wird durch die mit hoher Geschwindigkeit drehenden Falzwalzen erfasst und von dem Falzschwert abgezogen. Aufgrund des langsamen Rückhubs des Falzschwertes kommt der Bogen nochmals mit dem Falzschwert in Kontakt. Dies kann zur Folge haben, dass insbesondere perforierte Bögen bei der Übergabe an die Falzwalzen verzogen und daher bei der Weiterverarbeitung innerhalb der Falzmaschine ungenau gefalzt werden können.From DE-38 09 449 C1 a folding sword drive device for a folding machine is known, in which a positively guided folding sword is connected via connecting links to two swivel links which are pivoted back and forth synchronously for driving the folding sword. Because of this construction, the speed of the folding blade has a sinusoidal shape, as shown in a path-time diagram in FIG. 5. s 1 denotes the upper end position of the folding sword, s 2 the position of the folding sword when it hits the sheet, and s 3 the lower reversal point of the folding sword. As can be seen, the speed of the folding blade decreases before the lower turning point is reached. The sheet is gripped by the folding rollers rotating at high speed and subtracted from the folding sword. Due to the slow return stroke of the folding sword, the sheet comes into contact with the folding sword again. As a result, perforated sheets, in particular, can be distorted when they are transferred to the folding rollers and can therefore be inaccurately folded during further processing within the folding machine.

Darüber hinaus ist beispielsweise aus der DE-PS 637 535 eine pneumatisch gesteuerte Falzschwertantriebsvorrichtung bekannt, die eine in vertikaler Richtung geführte Antriebsstange aufweist, an deren unterem Ende ein Falzschwert angebracht ist. An der Antriebsstange ist ein Hubkolben angebracht, der in einem zylindrischen Gehäuse geführt ist. Unter der Wirkung einer sich an dem Gehäuse abstützenden Feder wird die Antriebsstange in einer oberen Einstellung gehalten. Um das Falzschwert in die untere Falzstellung zu bewegen, wird der Raum des Gehäuses unterhalb des Kolbens mit Unterdruck beaufschlagt, so dass sich der Kolben mit Antriebsstange und Falzschwert nach unten bewegt. Der Verlauf der Geschwindigkeit der Antriebsstange und des Falzschwerts ist mit einem pneumatischen Antrieb jedoch nicht steuerbar; dies führt insbesondere zu einem harten Aufprall in den Endlagen.In addition, for example from DE-PS 637 535 a pneumatically controlled Folding sword drive device is known, which is guided in a vertical direction Has drive rod, at the lower end of a folding sword is attached. At the Drive rod is attached to a reciprocating piston, which is guided in a cylindrical housing is. Under the action of a spring supported on the housing, the drive rod kept in an upper setting. To the folding sword in the lower folding position to move, the space of the housing below the piston is pressurized, so that the piston with drive rod and folding blade moves down. The course of the speed of the drive rod and the folding blade is one pneumatic drive not controllable; this leads to a hard one in particular Impact in the end positions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen Mitteln eine Falzschwertantriebsvorrichtung zu schaffen, die ein exaktes Falzen eines Bogens durch das Falzschwert gewährleistet. The invention has for its object a structurally simple means Folding sword drive device to create an exact folding of a sheet the folding sword ensures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Falzschwertantriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Falzschwertantriebsvorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 7.This object is achieved by a folding sword drive device solved the features of claim 1. Advantageous further developments of the invention Folding sword drive device are the subject of claims 2 to 7.

Bei einem idealen Falzvorgang mit einem wird der Bogen mit geringer Geschwindigkeit (annähernd Null) erfasst, um ein Reißen des Bogens beim Auftreffen des Falzschwertes zu verhindern. Nachdem der Bogen von dem Falzschwert erfasst worden ist, muß der Bogen bis zum Verlassen des Falzschwertes ständig sicher geführt werden. Dies ist nur bei einer Schwertgeschwindigkeit gewährleistet, die an die Falzwalzengeschwindigkeit angepasst ist, da nur dann der Kontakt zwischen Bogen und Falzschwert während des gesamten Hubes bestehen bleibt. Bei der Bogenübergabe sind die Bogengeschwindigkeit, die Schwertgeschwindigkeit und die Falzwalzenumfangsgeschwindigkeit ebenfalls gleich.In an ideal folding process with one, the sheet is slow (approximately zero) detected to tear the sheet when hitting the folding sword to prevent. After the sheet has been caught by the folding sword, the Sheets are always safely guided until they leave the folding blade. This is only at guaranteed a sword speed that is adapted to the folding roller speed is because only then is the contact between the bow and folding sword throughout Hubes remains. When the sheet is handed over, the sheet speed is that Sword speed and the folding roller circumferential speed also the same.

Wenn das Falzschwert unmittelbar nach Erfassung des Bogens von den Falzwalzen ruckartig zurückgezogen wird, wird die Falzqualität wesentlich erhöht. In diesem Fall übertrifft die hohe Reibung zwischen Bogen und Falzwalzen in Verbindung mit der hohen Papiergeschwindigkeit (Impuls) bei weitem die geringe Reibung des Bogens mit dem Falzschwert bei der Rückwärtsbewegung, so dass eine sichere Bogenführung und -übergabe gewährleistet ist.If the folding sword immediately after detection of the sheet from the folding rollers is suddenly withdrawn, the folding quality is significantly increased. In this case it surpasses the high friction between sheets and folding rollers in connection with the high paper speed (Impulse) by far the low friction of the sheet with the folding sword during the backward movement, so that a safe sheet guidance and transfer is guaranteed.

Die Verwendung eines Voice-Coil-Antriebs als Hubantrieb ermöglicht es, den Geschwindigkeitsverlauf des Falzschwertes nach Wunsch zu steuern, wobei eine hohe Dynamik bei geringem und einfachem Bauaufwand erreicht wird.The use of a voice coil drive as a lifting drive makes it possible to change the speed to control the folding sword as desired, with a high dynamic is achieved with little and simple construction.

Voice-Coil-Antriebsysteme basieren auf der Technologie eines Lautsprechers. Ein Voice-Coil-Antrieb bzw. Voice-Coil-Aktuator ist ein zweipoliger nichtkommutierter Antriebsmechanismus mit limitiertem Weg. Er verfügt über eine lineare Kennlinie, eine hohe Wiederhol- und Positioniergenauigkeit und ist frei von Hysterese. Der Voice-Coil-Antrieb hat eine niedrige elektrische und mechanische Zeitkonstante und hat eine hohe Ausgangsleistung im Verhältnis zu seiner Masse und seinem Volumen.Voice coil drive systems are based on the technology of a loudspeaker. On Voice coil drive or voice coil actuator is a two-pole, non-commutated drive mechanism with limited way. It has a linear characteristic, a high repetition and positioning accuracy and is free of hysteresis. The voice coil drive has has a low electrical and mechanical time constant and has a high output in relation to its mass and volume.

Ein Voice-Coil-Aktuator besteht aus zwei Komponenten, einem Spulenkörper, der ein nichtmagnetisches Stützelement aufweist, auf das eine Spule gewickelt ist, und einem Magnetkörper mit einem Magnetkreis aus Dauermagneten. Im eingebauten Zustand befindet sich die Spule in dem Luftspalt des Magnetkreises. Ein Element ist dabei mechanisch befestigt, um die Bewegung entlang des Kraftvektors zu ermöglichen. Fließt ein Spulenstrom, wird eine Kraft generiert. Richtung und Amplitude werden dabei von der Stromstärke und -richtung bestimmt.A voice coil actuator consists of two components, a coil former has a non-magnetic support member on which a coil is wound, and one Magnetic body with a magnetic circuit made of permanent magnets. In the installed state the coil is in the air gap of the magnetic circuit. One element is mechanical attached to allow movement along the force vector. If a coil current flows, a force is generated. Direction and amplitude are determined by the current and direction determined.

Ein Beispiel eines Voice-Coil-Aktuators ist beispielsweise in dem Prospekt "Voice Coil Aktuatoren" der BEI Kimco Magnetics Division beschrieben. An example of a voice coil actuator can be found in the prospect "Voice Coil actuators "from the BEI Kimco Magnetics Division.

Mit einem Voice-Coil-Antrieb ist es möglich, alle oben erwähnten Anforderungen zu erfüllen, so dass gute reproduzierbare Falzergebnisse bei engen Toleranzen möglich sind.With a voice coil drive, it is possible to meet all the requirements mentioned above fulfill, so that good reproducible folding results with narrow tolerances are possible.

Die Kraft und die Geschwindigkeit des Voice-Coil-Aktuators ist so hoch, das gesteuerte langsamere Phasen möglich sind. Die erforderliche Gesantzeit wird trotzdem erreicht.The power and speed of the voice coil actuator is so high that it is controlled slower phases are possible. The required total time is nevertheless achieved.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

  • Fig. 1 einen Querschnit einer Falzschwertantriebsvorrichtung
  • Fig. 2 die Übergabe eines Bogens in einen Falzwalzenspalt
  • Fig. 3 schematisch die Bestimmung der Falzschwertgeschwindigkeit
  • Fig. 4 ein Weg - Zeit - Diagramm der Falzschwertbewegung
  • Fig. 5 ein Weg - Zeit - Diagramm der Falzwertbewegung einer bekannten Falzschwertantriebsvorrichtung.
    • The invention is explained in more detail below with reference to drawings. It shows:
  • Fig. 1 shows a cross section of a folding sword drive device
  • 2 shows the transfer of a sheet into a folding nip
  • Fig. 3 shows schematically the determination of the folding blade speed
  • Fig. 4 is a path-time diagram of the folding sword movement
  • 5 shows a path-time diagram of the folding value movement of a known folding sword drive device.

    • Die in Fig. 1 gezeigte Falzschwertantriebsvorrichtung weist eine Montageplatte 3 auf, mittels derer die Falzschwertantriebsvorrichtung an einer Falzmaschine ortsfest befestigt werden kann. Die Falzschwertantriebsvorrichtung weist außerdem ein Gehäuse 30 auf, das eine zylindrische Gehäusewandung 12 umfasst, die an ihrer oberen Stirnseite durch einen oberen Gehäusedeckel 8 und an ihrer unteren Stirnseite durch einen unteren Gehäusedeckel 17 geschlossen ist. Das Gehäuse 30 ist um eine horizontale Schwenkachse 2 verschwenkbar, die durch den oberen Gehäusedeckel 8 hindurchgeht. Die Neigung des Gehäuses 30 kann mittels einer durch die Montageplatte 3 hindurchgehenden Schraube 5 eingestellt werden, die in Gewindeeingriff mit dem unteren Gehäusedeckel 17 steht. Zwischen dem unteren Gehäusedeckel 17 und der Montageplatte 3 ist ein elastisches Element 4 angeordnet, durch das auf das Gehäuse 30 eine Vorspannung in einer von der Montageplatte 3 abgewandten Richtung ausgeübt wird. Die Höhe des Gehäuses 30 ist über eine Gewindestange 1 einstellbarThe folding blade drive device shown in FIG. 1 has a mounting plate 3 on, by means of which the folding sword drive device is fixed to a folding machine can be. The folding sword drive device also has a housing 30, which comprises a cylindrical housing wall 12 which passes through on its upper end face an upper housing cover 8 and on its lower end face by a lower housing cover 17 is closed. The housing 30 is about a horizontal pivot axis 2 pivotable, which passes through the upper housing cover 8. The inclination of the Housing 30 can be screw 5 passing through the mounting plate 3 can be set, which is in threaded engagement with the lower housing cover 17. Between the lower housing cover 17 and the mounting plate 3 is an elastic element 4 arranged by a bias on the housing 30 in one of the mounting plate 3 opposite direction is exercised. The height of the housing 30 is about one Threaded rod 1 adjustable

    Durch das Gehäuse 30 geht koaxial eine Antriebsstange 11 hindurch. Die Antriebsstange 11 wird in ihrem oberen Bereich von einer zylindrischen Distanzbuchse 7 umgeben, die durch eine zentrale Durchgangsöffnung 32 in dem oberen Gehäusedeckel 8 hindurchgeht und in dieser geführt ist.A drive rod 11 passes coaxially through the housing 30. The drive rod 11 is surrounded in its upper area by a cylindrical spacer 7, which passes through a central through opening 32 in the upper housing cover 8 and is guided in this.

    Das untere Ende der Antriebsstange 11 ist in einer zentralen Durchgangsöffnung 34 in dem unteren Gehäusedeckel 17 geführt.The lower end of the drive rod 11 is in a central through opening 34 guided in the lower housing cover 17.

    An der Unterseite des oberen Gehäusedeckels 8 ist ein Spulenkörper 9 befestigt, der von einem nichtmagnetischen Stützelement gebildet ist, um das eine Spule gewickelt ist. Der Spulenkörper 9 weist eine zentrale Durchgangsöffnung 40 auf, durch die die Distanzbuchse 7 und die Antriebsstange 11 hindurchgehen. Unterhalb des Spulenkörpers 9 ist in dem Gehäuse 30 ein Magnetkörper 13 angeordnet, der von einem Magnetkreis aus Dauermagneten gebildet wird. Die Antriebsstange 11 geht durch eine zentrale Durchgangsöffnung 42 in dem Magnetkörper 13 hindurch, wobei der Außendurchmesser der Antriebsstange 11 in diesem Bereich im wesentlichen dem Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 42 entspricht. Unterhalb des Magnetkörpers 13 weist die Antriebsstange 11 einen Abschnitt 44 mit erweitertem Durchmesser auf, an dem der Magnetkörper 13 mit seiner unteren Stirnseite anliegt, wobei zwischen der unteren Stirnseite des Magnetkörpers 13 und dem Abschnitt 44 eine Ausgleichsscheibe 14 angeordnet ist. Der Abschnitt 44 der Antriebsstange 11 wird in dem Bereich zwischen der Ausgleichsscheibe 14 und der Oberseite des unteren Gehäusedeckels 17 von einer Schraubenfeder 15 umgeben, die den Magnetkörper 13 und die Antriebsstange 11 nach oben vorspannt, damit das Falzschwert 18 in stromlosen Zustand nicht herunterfallen kann.. Die obere Stirnseite des Magnetkörpers 13 liegt an der unteren Stirnseite der Distanzbuchse 7 an, wobei der Magnetkörper durch Anziehen einer mit dem oberen Ende der Antriebsstange 11 in Gewindeeingriff stehenden Mutter 6 zwischen der Distanzbuchse 7 und dem Abschnitt 44 fixiert wird.A coil former 9 is fastened to the underside of the upper housing cover 8, which is formed by a non-magnetic support element around which a coil is wound is. The coil former 9 has a central through opening 40 through which the spacer bushing 7 and drive rod 11 pass through. Below the bobbin 9 is In the housing 30, a magnetic body 13 is arranged, which consists of a magnetic circuit made of permanent magnets is formed. The drive rod 11 passes through a central through opening 42 in the magnetic body 13, the outer diameter of the drive rod 11 in this area essentially the inner diameter of the through opening 42 corresponds. Below the magnetic body 13, the drive rod 11 has one Section 44 with an enlarged diameter on which the magnetic body 13 with its bears against the lower end face, between the lower end face of the magnet body 13 and the section 44 a shim 14 is arranged. Section 44 of the drive rod 11 is in the area between the shim 14 and the top of the lower housing cover 17 surrounded by a coil spring 15 which the magnetic body 13 and the drive rod 11 pretensioned so that the folding sword 18 in de-energized Condition can not fall .. The upper end face of the magnetic body 13 is applied the lower end of the spacer 7, the magnet body by tightening a nut 6 which is threadedly engaged with the upper end of the drive rod 11 is fixed between the spacer 7 and the section 44.

    Der Außendurchmesser des Magnetkörpers 13 ist etwas geringer als der Innendurchmesser der Gehäusewandung 12. Im oberen Bereich weist der Magnetkörper 13 einen Ringflansch 38 auf, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser der Gehäusewandung 12 entspricht..The outer diameter of the magnetic body 13 is slightly smaller than the inner diameter of the housing wall 12. In the upper area, the magnetic body 13 has a Ring flange 38, whose outer diameter is essentially the inner diameter corresponds to the housing wall 12 ..

    Der Außendurchmesser des Spulenkörpers 9 entspricht im wesentlichen dem Außendurchmesser des Magnetkörpers 13. Wenn sich der Magnetkörper 13 wie in Fig. 1 gezeigt in seiner obersten Endstellung befindet, wird der Spulenkörper 9 und der obere Abschnitt des Magnetkörpers 13 von einer ringförmigen oberen Endlagendämpfung 10 umgeben, an die der Flansch 38 anschlägt. Auf der oberen Seite des unteren Gehäusedeckels 17 ist eine ringförmige untere Endlagendämpfung 16 angebracht, an der die Ausgleichsscheibe 14 anschlägt, wenn die Antriebsstange 11 in ihre unterste Endstellung bewegt wird.The outer diameter of the coil body 9 corresponds essentially to the outer diameter of the magnetic body 13. When the magnetic body 13 is as shown in FIG. 1 is in its uppermost end position, the bobbin 9 and the upper section of the magnetic body 13 surrounded by an annular upper end position damping 10, to which the flange 38 abuts. On the upper side of the lower housing cover 17 is an annular lower end position damper 16 attached to the shim 14 strikes when the drive rod 11 is moved into its lowermost end position.

    Am unteren, aus dem Gehäuse 30 vorstehenden Ende der Antriebsstange 11 ist ein Falzschwert 18 auf bekannte Weise befestigt.At the lower, protruding from the housing 30 end of the drive rod 11 is a Folded sword 18 attached in a known manner.

    Durch Anlegen eines Stroms auf den Spulenkörper 9 wird eine Kraft generiert, wobei die Richtung und die Amplitude von der Stromstärke und -richtung bestimmt wird.A force is generated by applying a current to the coil former 9, wherein the direction and the amplitude is determined by the current strength and direction.

    Fig. 2 zeigt die Bewegung des Falzschwertes in einen Falzwalzenspalt 26 zwischen zwei Falzwalzen 22, 24 zur Einführung eines Bogens 20 in den Falzwalzenspalt 26. Mit S1 ist die oberste Endstellung des Falzschwertes 18, mit S2 die Höhe des Falzschwertes 18 beim Auftreffen auf den Bogen 20 und mit S3 die unterste Stellung des Falzschwertes 18 gekennzeichnet. 2 shows the movement of the folding blade into a folding roller gap 26 between two folding rollers 22, 24 for the introduction of a sheet 20 into the folding roller gap 26. With S 1 the uppermost end position of the folding blade 18, with S 2 the height of the folding blade 18 when it strikes the sheet 20 and marked with S 3 the lowest position of the folding sword 18.

    Um eine Reibung zwischen dem Bogen 20 und den Falzwalzen 22, 24 zu verhindern, ist die Falzwalzengeschwindigkeit und die Bogengeschwindigkeit idealerweise bis zur Papierübergabe gleich.In order to prevent friction between the sheet 20 and the folding rollers 22, 24, is the folding roller speed and the sheet speed ideally up to Paper delivery right away.

    Fig. 3 zeigt die theoretische Ermittlung der Geschwindigkeit vsch des Falzschwertes 18 unter der Voraussetzung dass die Geschwindigkeit vp des Bogens 20 und die tangentiale Umgangsgeschwindigkeit vfw der Falzwalzen 22, 24 gleich ist. Die Geschwindigkeit vsch wird aus einem Vektorendreieck ermittelt. Dabei wird der senkrecht gerichtete Vektor vsch an die Spitze des horizontalen Vektors der Geschwindigkeit vp angehängt. Die Länge des senkrechten Vektors vsch bis zu seinem Schnittpunkt mit der Tangente zur Falzwalze durch den Anfang des Vektors vp ergibt die Größe der Geschwindigkeit vsch.3 shows the theoretical determination of the speed v sch of the folding blade 18 provided that the speed v p of the sheet 20 and the tangential speed of movement v fw of the folding rollers 22, 24 are the same. The speed v sch is determined from a triangle of vectors. The vertically directed vector v sch is appended to the top of the horizontal vector of the speed v p . The length of the vertical vector v sch up to its intersection with the tangent to the folding roller through the beginning of the vector v p gives the magnitude of the speed v sch .

    Ein optimales Zeit - Weg - Diagramm für die Bewegung des Falzschwertes ist in Fig. 4 gezeigt. Dabei wird das Falzschwert mit relativ hoher Geschwindigkeit zwischen den Stellungen s1 und s2 bewegt, wobei das Falzschwert vor der Stellung s2, an der es auf den Bogen auftrifft, abgebremst wird, so dass es mit geringer Geschwindigkeit auf den Bogen auftrifft.An optimal time-path diagram for the movement of the folding sword is shown in FIG. 4. The folding sword is moved at a relatively high speed between positions s 1 and s 2 , the folding sword being braked before position s 2 , at which it hits the sheet, so that it hits the sheet at low speed.

    Anschließend wird das Falzschwert bis zur Erreichung der untersten Endstellung so bewegt, dass die Geschwindigkeit des unteren Endes des Falzschwertes dem in Bewegungsrichtung des Falzschwertes verlaufenden Anteil der Falzwalzenumfangsgeschwindigkeit auf Höhe des unteren Endes des Falzschwertes entspricht. In der untersten Endstellung wird der Bogen mit absoluter Falzwalzenumfangsgeschwindigkeit an die Falzwalzen übergeben. Daraufhin wird das Falzschwert ruckartig in seine oberste Endstellung zurückbewegt. Die Rückwärtsbewegung erfolgt vorteilhafterweise mit sehr hoher Geschwindigkeit, die so groß ist, dass aufgrund der Trägheit des Bogens kein Bogenrückzug mehr möglich ist.Then the folding sword is like this until the lowest end position is reached that moves the speed of the lower end of the folding sword in the direction of movement portion of the circumferential roller speed at the lower end of the folding sword. In the lowest end position the sheet is fed to the folding rollers at the absolute peripheral speed of the folding rollers to hand over. The folding sword is then jerked back to its uppermost end position. The backward movement advantageously takes place at a very high speed, which is so large that due to the inertia of the bow, bow retraction is no longer possible is.

    Wie obenstehend ausgeführt wurde, sind die Bogengeschwindigkeit, die Falzwalzengeschwindigkeit und die Schwertgeschwindigkeit bis zur Bogenübergabe idealerweise gleich. Hierdurch wird eine Reibung zwischen dem Bogen und den Falzwalzen verhindert. Gute Ergebnisse werden jedoch auch erreicht, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Falzwalzen die Bogengeschwindigkeit um weniger als 15 % überschreitet.As stated above, the sheet speed is the folding roller speed and ideally the sword speed until the bow is handed over equal. This prevents friction between the sheet and the folding rollers. However, good results are also achieved when the peripheral speed of the Folding rollers exceed the sheet speed by less than 15%.

    Der Voice-Coil-Antrieb ist für die Bewegungssteuerung des Falzschwertes besonders gut geeignet. Es sind jedoch auch andere hochdynamische steuerbare Antriebe möglich, wie z.B. pneumatische oder hydraulische. The voice coil drive is special for controlling the movement of the folding blade well suited. However, other highly dynamic controllable drives are also possible, such as. pneumatic or hydraulic.

    Auf die Endlagendämpfungen 10, 15 kann verzichtet werden, wenn der Hub durch die Steuereinrichtung ohne Anschlag des Magnetkörpers (13) präzise umgestellt wird.The end position dampers 10, 15 can be dispensed with when the stroke is through the control device is precisely changed over without a stop of the magnetic body (13).

    Claims (7)

    Falzschwertantriebsvorrichtung für eine Falzmaschine, mit einem Falzschwert (18), das an einem Ende einer von einem linearen Hubantrieb für eine Auf- und Abbewegung angetriebenen Antriebsstange (11) angebracht ist, um einen Bogen (20) in einen Falzwalzenspalt (26) zwischen zwei Falzwalzen (22, 24) zu führen, dadurch gekennzeichnet, dass der lineare Hubantrieb (28) durch eine Steuereinrichtung so gesteuert wird, dass das Falzschwert (18) den Bogen (20) mit niedriger Geschwindigkeit berührt und anschließend im wesentlichen mit dem in Bewegungsrichtung des Falzschwertes (18) verlaufenden Anteil (Vsch) der Umfangsgeschwindigkeit (Vfw) der Falzwalzen (22, 24) auf Höhe des unteren Endes des Falzschwertes (18) bis zum Einzug zwischen den Falzwalzen (22, 24) bewegt wird.Folding blade drive device for a folding machine, with a folding blade (18), which is attached at one end of a drive rod (11) driven by a linear lifting drive for an up and down movement, around a sheet (20) into a folding roller gap (26) between two folding rollers (22, 24), characterized in that the linear lifting drive (28) is controlled by a control device in such a way that the folding sword (18) touches the sheet (20) at low speed and then essentially in the direction of movement of the folding sword (18) running portion (Vsch) of the peripheral speed (Vfw) of the folding rollers (22, 24) at the level of the lower end of the folding blade (18) is moved until it is drawn in between the folding rollers (22, 24). Falzschwertantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der lineare Hubantrieb (28) durch die Steuereinrichung so gesteuert wird, dass das im wesentlichen keine Reibung zwischen Bogen (20) und Falzwalzen (22, 24) vorhanden ist.Folding sword drive device according to claim 1, characterized in that the linear lifting drive (28) is controlled by the control device in such a way that there is essentially no friction between the sheet (20) and folding rollers (22, 24). Falzschwertantriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der lineare Hubantrieb (28) durch die Steuereinrichung so gesteuert wird, dass das Falzschwert (18) ruckartig zurückgezogen wird, nachdem die Falzwalzen (22, 24) beginnen den Bogen (20) selbstständig einzuziehen.Folding sword drive device according to Claim 5, characterized in that the linear lifting drive (28) is controlled by the control device in such a way that the folding sword (18) is pulled back suddenly after the folding rollers (22, 24) start to draw in the sheet (20) independently. Falzschwertantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der lineare Hubantrieb von einem Voice-Coil-Antrieb (28) gebildet wird, der einen Spulenkörper (9) und einen Magnetkörper (13) umfasst.Folding sword drive device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the linear lifting drive is formed by a voice coil drive (28) which comprises a coil former (9) and a magnetic body (13). Falzschwertantriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstange (11) in Längsrichtung verschiebbar gelagert durch ein Gehäuse (30) hindurchgeht, wobei der Spulenkörper (9) die Antriebsstange (11) umgebend in dem Gehäuse (30) befestigt ist, und der Magnetkörper (13) bezüglich des Spulenkörpers (9) dem Falzschwert (18) zugewandt und die Antriebsstange (11) umgebend an dieser befestigt ist.Folding sword drive device according to claim 4, characterized in that the drive rod (11) is mounted so as to be displaceable in the longitudinal direction and passes through a housing (30), the coil former (9) surrounding the drive rod (11) being fastened in the housing (30), and the magnet body (13) with respect to the bobbin (9) facing the folding sword (18) and surrounding the drive rod (11) is attached to it. Falzschwertantriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper (13) durch eine elastische Einrichtung (15) in Richtung des Spulenkörpers (9) vorgespannt ist, um ein Herunterfallen des Falzschwertes in stromlosen Zustand zu verhindern. Folding sword drive device according to claim 5, characterized in that the magnetic body (13) is biased by an elastic device (15) in the direction of the coil body (9) in order to prevent the folding sword from falling in the de-energized state. Falzschwertantriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung vor und hinter dem Magnetkörper (13) Endlagendämpfungseinrichtungen (10,15) im Gehäuse (30) angeordnet sind.Folding sword drive device according to claim 5, characterized in that end position damping devices (10, 15) are arranged in the housing (30) in the longitudinal direction in front of and behind the magnetic body (13).
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